빛의 성질 및 현상
반사 : 매질이 다른 물질과 빛이 만나게 되면 원래의 매질로
되돌아오는 것
난반사 : 매질이 울퉁불퉁해 여러 방향으로 반사가 일어남
전반사 : 빛이 물, 유리에서 공기로 나올 때, 굴절 없이 모두
반사하는 경우
조건1 밀도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 빛이 입사될 때
조건2 입사각>임계각
-규칙반사 : 매질의 표면이 매끄러워서 평행하게 들어와서 평행하게
반사됨
임계각 : 굴절각이 90°가 될 때의 입사각
굴절 : 빛이 서로 다른 매질을 통과할 때 꺾이면서 통과하는 현상
원인 : 빛의 속도 변화 때문에 발생
굴절률 : 진공에서의 광속도 를 매질에서의 광속도로 나눈 값
광속도 : 파장*주파수
★파장과 굴절의 관계
★파장이 짧아지면 굴절률은 커진다
ex)자외선굴절률>적외선굴절률
★파장이 길어지면 굴절률은 작아진다
빛의 매질의 밀도에 따른 굴절의 성질
-밀도↑에서 밀도↓ 이동시 법선의 반대방향으로 굴절
-밀도↓에서 밀도↑ 이동시 법선의 방향으로 굴절
※물속에있는 다리가 짧아보이는 이유 (빛의굴절)
★-광선의 침투깊이에 대해 알기-★
침투깊이순서 =↑근위적외선 가시광선 근위자외선 원위적외선 원위자외선↓
흡수 : 빛이 매질을 통과하는동안 에너지 강도의 감소
파장, 매질의 종류(밀도)에 따라 흡수의 정도가 다르다
매질의 밀도↑ = 흡수↓침투깊이↑
파장의 길이↑ = 흡수↓침투깊이↑
매질의 밀도↓ = 흡수↑침투깊이↓
파장의 길이↓ = 흡수↑침투깊이↓
단.★원적외선과 근적외선의 경우는 다르다
원적외선은 파장이 길지만 분자에 흡수가 잘되어 침투깊이가 낮고
근적외선은 파장이 짧지만 분자에 흡수가 잘안돼 침투깊이가 깊다
산란 : 파동이나 입자선이 매질에 충돌하여 여러방향으로 흩어짐
해질 무렵의 저녁노을 현상이 빛의 산란현상이다
방출 : 1.형광작용 2.광전효과(광전자방출현상)
1)형광작용 : 어떤 물체가 빛을 받으면 대부분 열에너지로 소비
하지만 100%열로소비하지않고 일부는 빛에너지로 소비
EX) 100의 빛에너지를 받으면 80은 열에너지로
소비하고 20은 빛에너지로 소비를한다
EX) 형광페인트는 자외선을 흡수한 후 가시광선을 방출
2)광전효과 (광전자방출현상) : 물체가 빛에너지를받으면 전자를
방출해 원래상태로 되돌아감
간섭 : 보강간섭, 소멸간섭
보강간섭 : 마루와 마루가만나 증폭되어 밝아짐
소멸간섭 : 마루와 골이만나 소멸되어 어두워짐
회절 : 빛이 장애물을 만나 방해를 받아 빛이 휘어지는 현상
빛의 파동성을 입증 / 간섭현상의 일종 / 빛의 직진성을 부정
ex)햇빛이 작은구멍으로 들어왔을 때 벽에 비치는 빛의
크기는 구멍보다 크다, 그리고 이때 벽에 비친 빛의
색이 경계가 뚜렷하지 않고 섞인다
편광 : 빛의 입자가 한 방향으로만 진동하면서 이동하는 것.
편광현상은 빛이 횡파라는 사실을 입증한다
조명
광속 : 단위시간당 단위면적에 통과하는 빛의양
(순환을 주기로 나눈값?)
단위 : 루멘((Luminous Flux)
광도(조도) : 물체의 단위면적에 입사되는 광속을 그 면의
법칙
★-모든 법칙 알기-★
Lamvert의 흡수 법칙 : I=I0 exp(-kxp)
매질침투후 줄어든강도=입사광선의 강도I0*흡수계수k*매질의 두께x*밀도p
위 공식이 이해가안되면 아래써놓은거 외우면 돼요~(어려웡..)
밀도↑ = 흡수↓
파장↑ = 흡수↓
두깨↑ = 흡수↑
Grotthus-Draper의 법칙
-흡수된 광선만이 광학적 효과를 가진다
Lambert의 코사인 법칙
-입사하는 각도에 따라 매질이 받는 에너지의 양이 다르다
빛은 cos(코사인)법칙을 따라간다
입사면의 90도일 때 가장큰에너지를 받는다
거리제곱에 반비례법칙 - 시간과 비례 거리제곱에 반비례
빛의 강도는 거리와 입사되는 각도에 크기 좌우된다.
각도는 코사인법칙을 따르고 거리는 광원과의 거리제곱에 반비례
반사의법칙
-입사하는 각도와 반사하는 각도가 같다
Snell의 굴절법칙
-굴절률은 항상 1보다 크다
진공 속을 전파하는 빛의 속도가 매질 속을 전파할 때보다 항상 빠르기때문
ex)굴절률 : 진공에서의 광속도 / 매질에서의 광속도 = 1보다 크다
스테판-볼쯔만의 복사에너지 법칙(Stefan-Boltzmann’s law)
물체는 복사선을 방출하고 온도가 높아지면 복사선의 양이 증가한다
단위면적당 단위시간에 방출하는 복사선의 에
너지 양 (E) = 물체의 절대온도 (σT)의 4제곱에 비례
E=σT4
비인의 복사선의 파장에 대한 법칙
-물체의 절대온도(T)가 높을수록 파장은 짧아진다
온도와 파장이 반비례
ex)물체를 가열하면
1.원적외선 2.근적외선 3.가시광선 4.자외선 순서로 복사에너지 방출
전자기스펙트럼
적외선, 가시광선, 자외선은 열에 의해 발생된다
가열온도가 높을수록 발생되는 광선의 파장은 짧아진다
피부구조
피부
외피계통 : 털, 손발톱, 땀샘
표피 : 중층편평상피층, 혈관이없다, 두께는 0.8~1.4mm
외부물질로부터 막아주고 내부수분이 빠져 나가는 것 방지
1.각질층 : 각질로 이루어져있고 피부를 보호하는 역할
2.투명층 : 엘레이딘(eleidin) 이라는 반 유동성 물질로 차 있다
빛을 굴절시켜 보호하는 층. 손바닥과 발바닥에 있다
3.과립층 : 세포분열이 일어나지 않는 층 고로 각질화가 시작
4.종자층 : 1.극세포층(유극층) : 림프가 흐르는층, 랑게르한스
(면역담당)존재, 두꺼운층
2.바닥층 : 세포 분열을 하고, 멜라닌세포를 만들어냄
진피 : 두께는 0.3~3mm 콜라겐, 엘라스틴
1.유두층 : 1.혈관유두 : 모세혈관 풍부
2.신경유두 : 신경종말 풍부
2.그물층(망상층) : 피부와 평행하게 배열되어 있다
랑게르선(피부주름)이 생김 피부절개 때
응용 한다
피하지방 : 체온조절, 충격흡수, 에너지저장
피부의 신경종말
통증 : 자유신경종말(free nerve ending)
촉각 : 마이스너 소체(Meissner' scorpuscle
온각 : 루피니소체(Ruffinian corpuscle)
냉각 : 크라우제 종구(Krause' s end-bulb)
압각 : 파치니소체(Pacinian corpuscle)
피부 부속기관 : 모발, 손발톱, 땀샘, 기름샘, 젖샘
땀샘(한선) : 모낭을 통해 분비
1.부분분비샘(대한선) : 스트레스, 흥분시 나온다
2.샘 분비샘(소한선) : 체온조절, 땀분비
기름샘(피지선) : 모낭을 통해 분비
전샘(유선) : 변형된 땀샘
피부의 기능
내부수분이 빠져 나가는 것 방지
1피부를 보호
2체온조절
3물질의 흡수 및 외분비
4감각기의 역할
5비타민 D 생성 및 저장
적외선 치료
파장↓ = 주파수,에너지↑, 침투깊이↓
열 ↑ = 1.원적외선 2.근적외선 3.가시광선 4.자외선
★-광선의 효과와 파장을 세분화 해서 알기-★
| 광선 | (단파)근적외선 | (장파)원적외선 (공진현상=침투X) |
| 파장 | 770~1500(nm) | 1500~15000(nm) |
| 발생 | 발광체(고온) | 발열체(저온) |
| 침투깊이 | 5~10(mm)혈관,신경,피하조직 | 2(mm)이하 보통0.5mm 피부상층 |
| 최대온도 | 110.9°F | 113.9°F |
| 소재 | 텅스텐,카본필라멘트,탄소 필라멘트 | 철사,절연체, 저항선 (굵은구조) |
| 최대범위 | 10.000Å | 40.000Å |
| 빛 | 빛을 내는 등 | 빛을 내지 않는 등 |
| 예열 | 예열 X | 예열시간이 필요 |
| 효과 | 반자극효과(만성) | 진정효과(급성) |
| 흡수 바로(직접),표재열 |
||
| 1시간 이내 없어짐, 복사열 | ||
| 검고 붉은 반점 | ||
★국소효과 : 적은 부위에 영향, 피부표면의 혈관확장으로
홍반이 나타남
혈액순환증가, 땀샘자극으로 발한,
신경단에 미열로 인한 진정효과, 통증완화, 근육이완
★전신효과 : 전신에영향, 치료부위에 조사된열이 전신순환으로
퍼져발생
큰 램프, 베이커를 사용.
혈압감소, 맥박률 증가, 혈량증가, 풍부한 발한, 호흡증가
장비
열등 : 빛을 내는 등 / 열등이 국소치료하는건가? (확실하지않음)
적외선, 가시광선, 자외선 방출 (적외선만 나오는 것 아님)
자외선은 주로 전구에서 흡수
베이커(Baker): 빛을 내는 등, 광범위한 부위★
110°F(43.3°C) 유지-안전하게 사용할 수 있음
두 개 또는 그 이상의 백열등을 반원형 용기에 장치한 것
전력: 25～60W로 고안, 전구 2-12개
석영적외선 : 빛을 내는 등
홍반효과 : 피부가 붉어짐, 발적, 혈관확장, 혈액이모이는 것
적외선 장점
1.신체부위 압박이 없다
2.관찰가능
3.온도조절 용이(핫팩보다 상대적으로)
4.기다리는 시간X
5.조사는 건열이다(피부가 건조해짐)
6.열 침투가 깊다 (5~10mm)
적외선은 심부 투열치료는 아니다
적외선 적응증
1.아급성, 만성, 염증성 질환 : 타박상, 근좌상, 활막염, 건초염, 염좌,
탈구, 골절, 절단, 근염, 섬유조직염, 무통성궤양, 화상, 관절염
2.신경학적 및 신경외과적 질환 : 신경염, 신경통, 벨스마비, 말초신경
손상
3.점막의 급성, 아급성, 만성 질환 : 기관지염, 중이염, 부비강염, 비염
4피부의감염 : 모낭염, 절창증, 카타르분클
5.순환질환 : 혈전성 정맥염, 레이노드 병, 동맥경화증
6.마사지,운동,전기자극검사 치료형태의 치료전
금기증
1.고열병 2.심부종양
3.출혈 4.심장병
5.신장염 6.악성종양
7.급성질환 8.말초혈관병 질환
9.감각손실 10.반흔부위
11.일광화상
생리적효과
적외선의 생리적 효과
1) 순환증가┏홍반: 말초혈관의 능동적혈관수축과 동정맥순환 증진되어 발생
┗반상: 적외선복사의 반복노출에 의한 영구적 색소침착
2) 신진대사증진: 반호프의 법칙-온도10°C↑,신진대사량(산화량)이 2.5배↑
3) 색소침착(←적외선의 과도한 조사에 의한 적혈구파괴)
4) 근이완이나 근작용의 효율성 증가
5) 발한증가(땀샘의 활동성 증가)→노페물 제거 증가
6) 식균작용→욕창환자에게 적용
7) 열을 과도하게 조사→조직의 파괴
8) 전신온도의 상승
9) 혈압낮아짐, 호흡수증가, 땀샘의 활동증가
10) 혈관확장,이완
1.혈관확장축삭반사→세동맥확장
2.히스타민분비→모세혈관확장
3.열이 혈관에 직접영향→혈관확장->혈압하강
색소침착 : 적외선의 과도한 조사에 의한 적혈구파괴
감각신경에 대한 효과 : 약한열-진정효과
강한열-반자극효과
약한열 : 감각적으로 예민하거나 급성통증을 느끼는 환자에게 사용
강한열 : 만성질환 퇴행성관절염 심부조직에 통증이 있는사람에게
사용 (근적외선)
자외선 치료
자외선 : 136~3900Å
치료용 자외선 : 1800~3900Å
| UVA(근위) | 3200~4000Å |
| UVB(근위) | 2900~3200Å |
| UVC(원위) | 2000~2900Å |
UVA : 침투깊이가 깊어 진피반응이 심할수 있고, 피부를 검게한다
UVB : 침투깊이가 낮아 표피반응이 심할수 있다, 일광화상, 색소침착
자외선 조사에 의한 피부의 영향
급성반응 : 일광화상, 홍반반응, 부종, 통증의 염증소견
만성반응 : 일광탄력섬유증, 일광변성, 일광각화증 등의 피부노화
편평상피세포암, 기저세포암, 흑색종과같은 악성 종양
자외선 조사에 의한 눈의 영향
급성반응 : 광각막염, 백내장
만성반응 : 기후성 각막증, 익상편, 백내장
자외선등의 특징
치료용 자외선
1. 탄소방전등(carbon arc)
-핵심온도 5,000~6,000°C
-가시광선 3,800~8,100Å 방사
-태양광선과 가장 비슷하다
-태양광선보다 부드러운 광선이 방출되어 인체에 부작용이 없는
이상적인 광선이다
-장시간 조사해도 각질층이 박리되지 않는다
-태양광 열보다 열치료를 높게 받을 수 있다
탄소방전등의 방출
| 태양 광선형 | 2,900~40,000Å 태양빛 |
| 치료적 C형 | 2000~3,200Å 자외선 |
| 치료적 E형 | 7,000~10,000 Å적외선 |
집광기 (호수가 클수록 국소에작용, 빛의집광)
| 1호 집광기 | 허리일부,견부 |
| 2호 집광기 | 인후부,귀 |
| 3호 집광기 | 국소부위(구강,안검...) |
| 장점 | 단점 |
| 예열 할 필요 없다 | 소리내면서 연소 |
| 동시에 다수사람을 치료 | 재가 남는다 |
| 국소부위 치료 | 전력소모 多 |
| 부작용없다, 열효과 | 탄소봉 교체 |
주의점
1. Carbon의 교환은 전원을 끄고한다
2. 새 Carbon은 절반 길이에서 시작
3. 홀더에 두 개의 Carbon길이가 같도록 한다
4. 매일 청소한다
5. 불빛을 직접 눈으로 보지 말 것 (보안경 착용)
2. 수은증기 램프 : 자외선 생성
수 은 증 기 등 |
①열형석영수은등 (고압) |
공냉식 아르곤가스&수은 |
적외선 52% 자외선 28% 가시광선 20% |
그룹치료용 (센트로솔등) |
| ┏피부표면으로부터 거리한계: 15인치 이하 ┗치료한계시간? 15분 |
||||
| ②크로마이어등 | 수냉식고압전자방출관 아르곤가스&수은 석영창은 2개 |
적외선 40% 자외선 60% (단파자외선,수냉) |
국소치료용 | |
| 코,입 목구멍이나 기타 내면에 조사 | ||||
| ③공냉식 크로마이어등 |
공냉식 크로마이어등과동일 아르곤가스&수은 |
2,892～3,900Å (장파자외선,공냉) |
크로마이어등 보다 무겁다 국소에 적용 |
|
| ④냉형석영수은등 (저압) |
공냉식 네온가스&수은 2mm이하 각질층까지 |
2,537Å(UVC)95% (단파자외선) |
살균작용 국소치료가능 |
|
| ⑤태양광선등 | 전구형 텅스텐 수은 유리 |
적외선95% 가시광선,자외선 5% 2,800～4,050Å |
가정치료용 | |
| 노출하여 최소홍반이 나타나는거리와 시간? 24인치-5분 | ||||
| 형광관 (형광튜브) |
비타민D->구루병 항 구루병효과 수은 |
2,900～3,500Å 건선치료 UVB-비타민D |
그룹치료용 넓은부위치료 (필립관)=장파 |
|
| ※ PUVA | UVA 광선을 복사시키는 자외선 치료기. 환자에게 약물을 복용한 후 두시간 후에 복사 |
|||
※ 단파자외선┏✗형광관, 탄소방전시
┗O 크로마이어등
※ ┏그룹치료: centrosol등, Phillip's tube(필립관), 형광관
┣국소치료: (공냉식)크로마이어등, 냉형석영수은등
┗주로살균(수술실소독): 냉형석영수은등
※ ┏공냉식→열형&냉형 석영수은등, 공냉식 크로마이어등
┗수냉식→크로마이어등
자외선의 생리적 효과
1) 홍반효과
(1) 2,400～3,200Å의 광선: 2～8시간 노출시키면 홍반이 나타남
(2)┏2,500Å 부근의 광선: 표피의 상층에서 흡수
┗2,970Å 부근의 광선: 표피의 심층에서 흡수
(3) 2,400Å↓광선과 3,300Å↑광선: 홍반효과 기대✗)
(4) 3,300～4,200Å: 0.1%정도의 효율(홍반효과 기대✗)
(5) 자외선에 의한 홍반은 간접적인 화학적 작용에 의한 것임.
(※적외선에 의한 홍반은 혈관에 직접 작용하여 발생)
(7) 2,700Å 이하의 광선: 히스타딘→히스타민으로 변화하는데 작용
Q. histamine을 생성시키는 적절한 파장
2) 색소침착: 피부암에 대한방어로써 작용
(1) 2,800～3,300Å의 광선: 표피층심부(기저세포층)에서 흡수되어 색소침착
(2) 2,500Å의 광선은 홍반을 일으키나 색소침착은 ✗
(3) 탄닌효과(피부탱탱): 3,000～4,400Å, 3,400Å에서 가장 强
(4) 2, 500Å의 광선에 의한 최대 탄닌효과는 약 2～3주 동안 유지됨 (2,970Å의 광선은 최대 탄닌효과가 약 1개월～5개월 유지되기도함)
3) 비타민 D3의 형성
(1) 3,200Å 이하의 자외선은 프랜트스테롤, 에르고스테롤, 7-디하이드로콜레스테롤 등에 의해 흡수되어 부산물로 비타민 D3형성
(2) 반응이 최대로 나타나는 광선의 파장: 2,830Å
4) 살균효과
(1) 2,652Å: 최고의 살균효과
(2) 2,537Å: 90% 살균효과
(3) 2,400Å: 살균효과 최저
(4)┏2,900Å이하 파장(무생광선): 조직파괴 등 생명에 해롭게 반응함
┗2,900Å이상 파장(유생광선): 강장효과 등 생명에 이롭게 함
(5) 3,000Å이상: 살균효과가 아주 적음
5) 강장효과: 최소홍반 용량으로 자극을해야한다.
6) 반자극에 의한 진통효과:
3도 홍반용량 적용⇨만성염증 부위, 외상후 부작용치료
7) 피부암: 2,800～3,400Å의 광선을 오랫동안 복사할 때.
8) 대내성효과: 감염에 대한 체내이 저항이 증가
홍반용량
※ 각 치료량이 결정되면 그 홍반을 유지(동일한 효과 목적)을 위해.
1도 홍반을 일으키는데 필요한 용량이 결정되면 다른정도의 홍반을 일으키는데 소요되는 용량을 산출 할 수있다
① 2도 홍반 1도 홍반을 일으키는 데 필요한 노출의 2.5배
② 3도 홍반 1도 홍반을 일으키는 데 필요한 노출의 5배
③ 4도 홍반 1도 홍반을 일으키는 데 필요한 노출의 10배
④ 5도 홍반 1도 홍반을 일으키는 데 필요한 노출의 20배
치료 용량
① 최소홍반량(1도홍반) : 자외선 처방에서 양을 결정하는 단위
② 두 번째 용량발생→최소홍반량×2.5
③ 세 번째 용량발생→최소홍반량×5
④ 네 번째 용량발생→최소홍반량×10
1.종창 2.건선 (2,3 홍반용량) 3.욕창 4.구루병 5.폐결핵
적응증
1.종창 2.건선 (2,3 홍반용량) 3.욕창 4.구루병 5.폐결핵
금기증
1.피부질환 : 습진, 낭창, 포진
2.과민성환자
3.고열장애
4.방사선치료(3개월이내)
5.적외선치료
6.광알레르기
7.결핵, 종양
8.갑상선 항진증
| 정도 | 반응 | 시간 | 시각반응 | 지속시간 | 치료 |
| 1도 | 최소 홍반 | 6～8 시간 |
약한 붉은색 (약한 발적) |
24시간이내 사라짐 |
검사 전신치료 |
| 2도 | 그을 리는 반응 |
4～6 시간 후 발적 |
붉은색 약간 색소침착, 따가움 |
48시간이내 | 전신치료 국소치료 |
| 3도 | 2～4 시간 후 발적 |
붉은색 부종 압통, 색소침착, 피부박리 심함 |
96시간이내 사라짐 |
국소치료 반자극효과 (진통효과) |
|
| 4도 | 반대 자극 파괴 |
2～4 시간 |
강한 발적 물집,수포, 괴사 |
일주일지속 | 국소치료 수포형성 |
단위
빛의 파장 단위로는 대게 3종류의 단위를 사용 한다
마이크로미터(µm), 나노미터(nm), 옹스트롬(Å) ex)1,500nm=15,000Å
1µm = 10-6m = 10-4cm
1nm = 10-9m = 10-7cm
1Å = 10-10m = 10-8cm = 0.1nm
레이져
1. 정의: 유도방출에 의한 광증폭 장치
2. Laser의 일반적 특성┏① 단색광선
┣② 지향성
┣③ 고휘도
┣④ 결합력, 응집력
┗⑤ 일반적인 광선의 성질(반사,산란,전도,흡수)
3. Laser의 구조┏① 활성매질
┣② 여기장치
┣③ 광학강
┣④ 출력장치
┗⑤ 냉각장치
4. 의료용 Laser의 종류
┏① CO2 Laser ⇨ 지혈과 동시에 수술이 가능, 파장→10.6 ㎛
┣② He-Cd Laser ⇨ 파장 4416Å
┣③ Ar Laser ⇨ 파장 4,885～5254Å
┣④ Kr Laser ⇨ 파장 6,471Å, 선택적인 세포 응결
┣⑤ He-Ne Laser ⇨ 파장 6,328Å, 한방의 침술, 온열자극 효과
┃ 물리치료용
┣⑥ YAG ⇨ 파장 1.06 ㎛ 혈우병, 혈소판 감소증, 내신경 같은 ┃ 출혈이 많은 곳의 수술
┣⑦ 루비 Laser ⇨ 치과의 충치, 치석제거, 구강종양
┣⑧ N2 Laser ⇨ 생화학 기초 연구
┗⑨ 색소 Laser ⇨ 안과영역, 내과의 내시경 사용, 선택적 응결
5. Laser 적용방법
1) 조사방법
2) 치료부위 면적에 따른 적용법
┏① 격자 조사법
┣② 주사선 조사법
┗③ 점조사법
3) Laser 빔의 형태
┏① 연속파
┗② 펄스파(분획파)
6. Laser의 치료적 효과
┏① 손상조직 치유기간 단축
┣② 영양효과 증진
┣③ 진통효과
┣④ 말초신경재생속도 촉진
┗⑤ 외상성 부종이나 혈종감소 효과
7. Laser 치료의 적응증
┏① 피부과
┣② 신경과
┣③ 정형외과
┣④ 치과, 이비인후과
┗⑤ 성형외과
8. Laser 치료의 주의 및 금기증
┏① 임산부 복부조사
┣② 눈 주위 치료
┣③ 악성 종양
┣④ 바이러스
┣⑤ 고환, 난소, 갑상선, 췌장, 부신선 등
┣⑥ 월경증
┣⑦ 간질
┣⑧ 심장조혈기 착용
┣⑨ neoplasm 주위
┣⑩ 18세 미만의 골단부위
┗⑪ 심부전증, 갑성선 장애,
중증의 정맥성 질환자
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